一类非线性切换系统的反馈镇定性

考虑了一类非线性切换系统的反馈镇定性.利用多Lyapunov函数递推设计方法使切换系统在任意切换信号下,都可找到相应的反馈控制器使其可镇定.     

一类不确定非线性时滞系统的模糊自适应控制

针对一类不确定上界未知的非线性时滞系统,基于松散稳定性条件,讨论了系统的模糊自适应控制问题 .通过在Lyapunov泛函中引入参数,得到带调节因子的时滞相关稳定性条件.设计出基于观测器的自适应模糊控制器,观测增益矩阵和反馈增益矩阵可以通过求解线性矩阵不等式得到 .当调节因子取不同值时,观测增益矩阵和反馈增益矩阵也是不同的,因此,闭环系统的动态性能可以通过选取合适的调节因子来优化.最后通过一个实例验证了所给结论的有效性.     

非参数不确定系统的自适应迭代学习控制

针对一类含非参数不确定的受限非线性系统,提出一种新的自适应迭代学习控制算法.该算法利用神经网络(neural network)逼近系统中的非参数不确定性,神经网络的权值通过迭代轴上的自适应算法进行更新.控制器设计补偿项对神经网络逼近误差上界进行估计以此消除其影响.采用一种新的障碍李雅普诺夫函数(barrier Lyapunov functions)并与组合能量函数(composite energy function)方法相结合,当系统中同时存在非参数不确定性,随机初始误差,及非严格重复外部扰动时,能够保证系统同时满足输入和状态受限要求.将所提出的算法应用于高速列车运行控制系统,仿真结果验证了算法的有效性.     

基于生物态势理论的Backstepping模糊控制

针对一类单输入单输出非线性系统,提出了一种基于生物态势理论的backstepping模糊自适应控制方法.设计中,将系统误差及其导数作为模糊规则的前件,将反应生物特性的生态位态势理论函数作为模糊规则的后件,设计了基于生物态势理论的Backstepping模糊控制器.该控制器将生物个体对外界扰动的适应对策引入设计中,使得控制器的自适应律具有生物自适应特性.并利用Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性.仿真结果进一步验证了方法的有效性.     

切换多项式非线性系统的输入-状态稳定性

利用耗散不等式研究了切换多项式非线性系统的输入-状态稳定性分析问题,在任意切换信号下,给出了使得切换多项式非线性系统输入-状态稳定的充分条件.采用平方和分解方法来寻找切换多项式非线性系统的输入-状态稳定共同Lyapunov函数.数值算例验证了所提方法的可行性.     

模糊仿生间接自适应控制用于逼近误差的估计

针对一类不确定非线性系统,提出将生物个体对外界环境的适应对策引入到间接模糊自适应控制方法.方法的特点是将生物个体的主动自适应性与模糊控制相结合,将反应生物特性能力的结构单位生态位作为模糊规则后件.在仿生模糊系统的基础上,利用Lyapunov综合方法形成状态反馈仿生自适应控制算法,关键问题是重构误差有界,得到的系统具有良好逼近性.仿生控制律有两部分构成,一部分是等效控制,另一部分是边界控制,边界参数自适应律被用于这个边界控制,根据稳定性理论,证明闭环系统的全局稳定性.最后对倒立摆系统进行了仿真,结果证明了该方法的有效性和可行性.     

一类不确定离散混杂系统的稳定性

基于切换Lyapunov函数描述了在离散时间下一类不确定的离散混杂系统的L2增益分析以及控制合成问题.运用Lyapunov函数理论以及线性矩阵不等式,给出了一类不确定离散切换系统在任意切换律下的稳定性条件,并构造了反馈控制律使系统达到干扰衰减及内稳定性.     

一类切换线性系统的慢切换镇定设计

研究一类线性切换系统的慢切换镇定设计问题.基于时间驱动和状态反馈驱动相结合的思想,在系统存在稳定凸组合的基础上介绍了非保守的切换设计.对切换线性系统设计了两种新的切换规则,分别使系统渐近稳定和指数稳定在设计的切换规则下,类李雅普诺夫函数在状态反馈期允许增加固定的比例.切换设计不仅能降低切换频率还能给出状态驱动持续时间的一个下界.最后,数例仿真验证了切换设计的有效性.     

带积分环节的隶属度函数中心自适应模糊控制器设计

自适应变论域模糊控制是改变模糊控制性能的主要方法之一,针对自适应变论域模糊控制器的稳定性设计这一难题,将输入和输出的隶属度函数分别用论域值表示成解析形式;针对典型模糊控制系统没有考虑积分环节带来的稳态误差问题,设计一种积分器,并从减小控制规则数目的角度出发设计了针对积分环节的控制规则库;引进Lyapunov函数,设计了输入隶属度函数论域值的自适应律和输出隶属度函数中心取值的自适应律,最后针对Duffing非线性系统仿真,结果表明设计的变论域模糊控制器是可行的。     

一类切换线性系统的动态输出反馈H_∞控制:LMIs方法

研究一类由任意有限多个线性子系统组成的切换系统的动态输出反馈H∞控制问题.利用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,并设计了相应的子控制器和切换规则.采用消元法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式(LMIs).最后给出一个数值仿真实例证明结论的有效性.     

一类不确定模糊脉冲切换系统的H∞控制

研究了一类参数不确定的模糊脉冲切换系统在任意切换下的H_∞控制问题.利用Lyapunov稳定性理论与线性矩阵不等式方法,给出了连续的脉冲切换系统满足H_∞性能的充分条件,并把这个条件转化为一个线性矩阵不等式,便于实现.     

一类含任意大不确定参数的非线性多智能体的协同输出调节问题

相对阶大于1的非线性多智能体的全局鲁棒协同输出调节问题需要用递归方法构造出分布式控制器.当系统的不确定参数和外加输入可以任意大时,单凭鲁棒控制技术不足以解决问题.本文尝试结合鲁棒与自适应动态高增益等控制技术来解决相对阶为2的输出反馈型非线性多智能体系统在不确定参数和外加输入可以任意大时的全局鲁棒协同输出调节问题.本文的理论结果已应用于求解超混沌(hyper-chaotic)Lorenz多智能体系统的一致性分布控制问题.     

基于逼近误差调节的髋关节康复机器人自适应模糊容错控制算法的研究

针对基于人体生物动力学设计的一种髋关节康复机器人,在模型参数不确定的情况下,研究执行器故障容错控制问题.根据人体髋关节活动特点,给出了康复训练中期望跟踪轨线的数学表达式;对康复机器人的旋转驱动器提出了基于分层模糊系统的间接型自适应容错控制算法,对4个线性驱动器给出了直接型自适应模糊容错控制算法.该方法对逼近误差估计值在线调节,用此估计值设计补偿控制项以减小逼近误差对跟踪精度的影响.基于Lyapunov理论,对所设计的控制方案作了稳定性分析.此外,还给出了矩阵Lyapunov方程解的特征值的性质,为减小跟踪误差提供了理论依据.仿真结果表明所提出的控制方案可使髋关节康复机器人圆满完成训练任务.     

一类具有输入饱和的随机非线性系统的自适应镇定

研究了一类包含输入饱和的随机非线性系统的自适应镇定问题.采用基于死区算子的模型来描述饱和现象,利用随机控制Lyapunov设计方法,对于受方差不确定Wiener噪声干扰的参数严反馈系统,设计了自适应控制器,使得系统能够依概率全局渐近稳定.仿真结果验证了该方法的有效性.     

多输入多输出非线性最小相位系统的自适应模糊控制

针对多输入多输出非线性最小相位系统,把自适应模糊控制和自适应模糊辨识结合起来,提出了一种自适应模糊控制方案.设计辨识器用来辨识系统的未知部分;然后由跟踪误差和辨识误差给出了参数调节规律,两种误差同时调节参数改善了系统性能.模糊逻辑系统用来估计未知函数.控制方案保证了系统的稳定性,实现了有界跟踪.仿真结果表明了该方案的可行性.     

基于网格分片线性函数构造的非齐次线性T-S模糊系统的逼近性分析

分片线性函数是一元分段线性函数在多元情况下的推广,它在沟通模糊系统和被逼近函数关系中起着重要的桥梁作用.文章基于多元连续函数的网格分片线性函数(grid piecewise linear function,GPLF)重新构造了非齐次线性T-S模糊系统,并依据行列式性质和矩阵模证明了当规则后件线性部分所有参数选取非零常数时该系统对GPLF也具有逼近性.进而在最大模意义下获得该线性T-S模糊系统对连续函数类构成逼近器.此外,通过模拟实例对非齐次线性T-S模糊系统进行逼近精度分析.结果显示,该非齐次线性T-S模糊系统可按任意精度逼近所给连续函数.     

基于样条插值的模糊控制算法

利用三次样条插值函数,直接由控制输入输出数据对建立了控制输入与控制输出之间的映射关系,得到了一元三次样条插值控制算法和二元双三次样条插值控制算法,并将二者分别用于单输入单输出系统和双输入单输出系统的仿真控制.仿真结果表明,上述方法是可行的,并且基于三次样条函数的模糊插值控制,具有响应快,无超调,稳态误差极小等很好的控制效果.其设计简单,不需要过多规则,对稀疏规则库条件下的控制器设计尤为适用.     

带有摄动的随机非线性系统的自适应神经网络控制

针对一类带有摄动的随机严格反馈非线性系统,引入积分型Lyapunov函数,利用神经网络的逼近能力,后推设计方法以及Young's不等式,构造出一类简单有效的自适应神经网络状态反馈控制器,在一定条件下,通过Lyapunov方法,证明了闭环系统的所有信号在二阶或四阶矩意义下半全局一致终结有界.仿真结果验证了所提控制方案的有效性.     

时滞切换中立系统的稳定性

针对一类带有分布时滞的切换中立控制系统,研究具渐近稳定性问题.利用Lyapunov函数法给出了在任意切换律条件下系统渐近稳定的充分条件.     

基于免疫函数的输入死区未知严格反馈非线性系统投影自适应指令滤波反步控制

为解决含有未知项以及输入死区的严格反馈非线性系统跟踪控制问题,提出一种基于免疫函数的投影自适应指令滤波有限时间控制方法.该方法使用免疫函数构造扩张状态观测器对具有输入死区控制系统中的未知项进行逼近,并使用指令滤波解决反步法中微分爆炸问题,建立滤波误差补偿机制降低滤波误差对跟踪精度的影响,同时使用投影算子保证了自适应参数的有界性.与现有文献中基于障碍李雅普诺夫函数的自适应反步约束控制相比较,文章可同时约束系统状态、补偿跟踪误差以及自适应参数在预设的范围内,保证了闭环系统中所有信号有界,结合有限时间控制加快了控制系统的收敛速度.最后仿真结果表明了文章控制方法的有效性.